[发明专利]一种曲面基材镀膜用可调磁体

说明书

本发明提供一种曲面基材镀膜用可调磁体，所述磁体包括主磁体，所述主磁体两侧分别独立地设置有至少1个副磁体，所述副磁体设置有轴体，所述副磁体以所述轴体为中心转动。所述磁体的特定区域磁场弯曲可调，实现平面、曲面基材上制备膜厚、光电性能均匀的膜层。

技术领域

本发明属于磁控溅射领域，涉及一种磁控溅射用磁体，尤其涉及一种曲面基材镀膜用可调磁体。

背景技术

磁控溅射被广泛应用于半导体、太阳能电池、特种玻璃、显示器的膜层制备，如何制备大面积且膜厚均匀的膜层一直是工艺的重点难点。本发明通过改变特定区域的磁场方向及强度，使磁场弯曲可调，不仅能在平面基材上制备出膜厚均匀的膜层，而且实现在曲面基材上制备出光电性能均匀的电致变色电子薄膜。

磁控溅射包括很多种类。各有不同工作原理和应用对象。但有一共同点：利用磁场与电场交互作用，使电子在靶表面附近成螺旋状运行，从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材，同时磁场对溅射粒子有方向作用，因此对膜层均匀性存在直接影响。

目前被广泛使用的磁控溅射分为静止磁场、旋转磁场，静止磁场主要用于平面靶材溅射，旋转磁场主要用以旋转靶材溅射。但由于磁场分布差异，尤其是在靶材边缘位置磁场差异，导致膜层在边缘部位出现膜厚不均匀的情况，即使在平面基材上镀膜也会出现膜厚不均匀的情况，在曲面基材上更难实现均匀镀膜。因此，通过优化磁场分布来实现平面基材、曲面基材均匀镀膜是非常必要的。

CN101570851A公开了一种给溅射镀膜阴极施加磁场的方法，采用磁场辅助溅射方式镀膜，靶材和基片平行设置于电场中，靶材位于阴极表面，使靶材和基片之间形成等离子区，离子轰击靶材产生溅射，溅射出的靶材原子或分子沉积在基片上形成薄膜，在基片的背侧设置一个磁极朝向靶材方向的永久磁铁或电磁铁，在所述靶材背侧设置一铁磁性片材，使得所述靶材位于磁场中，磁场的强度分布均匀、方向垂直于靶材表面设置。

CN207958489U公开了一种曲面磁控溅射阴极、闭合磁场涂层磁控溅射设备，该磁控溅射阴极包括曲面靶、水冷套、电极、绝缘套、屏蔽组件、磁靴、磁靴转动、支撑固定机构，绝缘套对阴极组件进行电位绝缘，屏蔽组件为放电过程中的悬浮电位组件，磁靴转动可实现磁靴的滑动，提高靶材的利用率，曲面靶靶材是由多组表面可复合非金属的金属基片瓦拼接并通过螺栓固定在由不锈钢管表面焊接水冷管的水冷套上，通过电极接通负电压进行磁控溅射辉光放电，受阴极形状限制，辉光放电中的电子发生汇聚产生空心阴极效应，即提高了溅射速率，又增强了粒子的离化率。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种曲面基材镀膜用可调磁体，所述磁体的特定区域磁场弯曲可调，实现平面、曲面基材上制备膜厚、光电性能均匀的膜层。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种曲面基材镀膜用可调磁体，其所述磁体包括主磁体，所述主磁体两侧分别独立地设置有至少1个副磁体，所述副磁体设置有轴体，所述副磁体以所述轴体为中心转动。

其中，所述主磁体两侧的副磁体的个数可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述主磁体两侧的副磁体对称设置。

本发明中，在主磁体两侧设置可旋转的副磁体，还可根据需要增加边缘可调磁铁的数量和曲率来满足不同平面、曲面的镀膜需求，目的是通过磁铁方向的改变来补偿中间与边缘的磁场分布差异，使得主磁体边缘部分与中间区域磁场趋近相同，同时可以使得边缘部位等离子体溅射存在倾角，实现边缘膜层厚度与中间膜层厚度无明显差异，而且可以实现在曲面制备膜厚均匀的膜层。

作为本发明优选的技术方案，所述主磁体为条形磁铁。

本发明中，所述主磁体为常用的条形磁体，但并不仅限于条形，其还可根据实际镀膜的需要对主磁体的形状进行调整。